เครื่องพิมพ์ 3 มิติทำงานอย่างไร การใช้งานจริงของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ!

ใหม่สำหรับโลกแห่งการพิมพ์ 3 มิติ? แล้วการเดินทางข้างหน้าจะสนุกสำหรับคุณ

นับตั้งแต่ก่อตั้งขึ้นในทศวรรษที่ 1980 การพิมพ์ 3 มิติมีความก้าวหน้าอย่างมากทั้งในด้านวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีและการประยุกต์ใช้ในวงกว้างในอุตสาหกรรมต่างๆ เริ่มแรกได้รับการพัฒนาเป็นการผลิตแบบเติมแต่งเพื่อช่วยต้นแบบ ทุกวันนี้ จากเครื่องมือช่วยไปจนถึงต้นแบบการทำงาน การพิมพ์ 3 มิติถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมและแม้แต่ชีวิตประจำวันในฐานะส่วนปลาย

กระแสความนิยม

พื้นฐานคือต้นทุนเสมอ เทคโนโลยีที่ประหยัดต้นทุนและเข้าถึงได้ ค้นหาแอปพลิเคชันใหม่ๆ มากมาย และเข้าถึงได้กว้างขึ้น ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีที่มีราคาแพงสูงนี้ได้เห็นการปรับปรุงมากมายที่ลดต้นทุนของแบบจำลองและวัสดุที่ใช้ในเครื่องพิมพ์ 3 มิติได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ความหลากหลายในด้านการทำงานทำให้เทคโนโลยีนี้เป็นเทคโนโลยีง่ายๆ ที่ใช้ในหลายๆ ด้าน ไม่ว่าจะเป็นอวัยวะเทียมไบโอนิค ชิ้นส่วนสำหรับรถของคุณ หรือของเล่นเด็ก ตอนนี้มันกลายเป็นเครื่องมือที่ใช้งานได้จริง ดังนั้นหากคุณมีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ คุณก็สามารถใฝ่ฝันที่จะเป็นเชฟ นักประดิษฐ์ หรือช่างแกะสลักได้

แนะนำสำหรับคุณ: วิธีการใช้การสร้างแบบจำลอง 3 มิติในการส่งเสริมการขายและการโฆษณาทางธุรกิจ

มันทำงานอย่างไร?

กระบวนการพิมพ์ 3 มิติจะคล้ายกับการพิมพ์กระดาษ เมื่อพิจารณาจากการสะสมของชั้นต่างๆ ของวัสดุที่วางเรียงกันตามลำดับเพื่อสร้างวัตถุสามมิติที่มั่นคง มันพัฒนาโมเดล 3 มิติทีละชั้น ทำงานจากด้านล่างและหาทางขึ้น ด้วยการพิมพ์ซ้ำๆ กันบนพื้นที่เดียวกัน เครื่องพิมพ์จะสร้างแบบจำลองขึ้นภายในเวลาหลายชั่วโมงโดยเปลี่ยนภาพวาด CAD 3 มิติเป็นเลเยอร์ภาคตัดขวางสองมิติจำนวนมาก ดังนั้น งานพิมพ์ 2 มิติจำนวนมากจึงวางซ้อนทับกัน โดยไม่มีสื่อกลางที่เป็นกระดาษ และแทนที่จะใช้หมึกเป็นวัสดุ จะใช้พลาสติกแทน

โดยพื้นฐานแล้ว เครื่องพิมพ์ 3 มิติจะบีบพลาสติกที่หลอมเหลวผ่านหัวฉีดขนาดเล็ก หัวฉีดจะนำทางอย่างแม่นยำผ่านการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ตามการออกแบบ 3 มิติ มันพิมพ์หนึ่งเลเยอร์ รอจนแห้ง จากนั้นพิมพ์เลเยอร์ถัดไปทับลงไป และภายในไม่กี่ชั่วโมงคุณก็จะได้โมเดล 3 มิติ!

วัสดุ

เครื่องพิมพ์ 3 มิติใช้เทอร์โมพลาสติก โดยเฉพาะประเภท ABS คิดถึงเลโก้! ตอนนี้ นี่คือพลาสติกเชิงประกอบที่เหนียว อะคริโลไนไตรล์ รวมกับยางสังเคราะห์ บิวทาไดอีน สไตรีน เนื่องจากจุดหลอมเหลวสูงกว่า 100°C (220°F) เพื่อให้แข็งตัวที่อุณหภูมิห้อง จึงเป็นวัสดุที่สมบูรณ์แบบสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ นอกจากนี้ ABS ยังเกิดเม็ดสีได้ง่ายอีกด้วย

ดังนั้น ทฤษฎีก็คือวัสดุหลอมเหลวใดๆ ก็ตามที่จะแข็งตัวและแข็งตัวอย่างรวดเร็วในอุณหภูมิที่เอื้ออำนวยสามารถใช้ได้ สิทธิบัตรสำหรับวัสดุต่างๆ ได้แก่ เซรามิก ดินเหนียว แพลเลเดียม กระดาษ ยาง เงิน ไททาเนียม และขี้ผึ้ง รวมทั้งหมดสี่สิบห้ารายการ

ในปี พ.ศ. 2554 ช็อกโกแลตหลอมละลายในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งนำความปรารถนาของช็อกโกแลตมาสู่ชีวิตที่สร้างสรรค์

เทคโนโลยีที่ใช้

มีกระบวนการพิมพ์ 3 มิติที่แตกต่างกันเจ็ดประเภทที่ได้รับการยอมรับตามมาตรฐาน ISO/ASTM 52900 มาตรฐานที่พัฒนาขึ้นในปี 2558 กำหนดมาตรฐานคำศัพท์และการจัดประเภทเครื่องพิมพ์ กระบวนการพิมพ์ 3 มิติทั้งเจ็ดนี้ได้พัฒนาเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่แตกต่างกัน 11 ประเภทที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ได้แก่ Binder Jetting, DLP, DMLS, DOD, EBM, FDM, Material Jetting, MSLA, SLA, SLM และ SLS

เทคโนโลยีที่แตกต่างกันทั้งหมดมีกฎการออกแบบของตัวเองและวัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่ดีที่สุดเอื้อต่อพวกเขา เทคโนโลยีที่ใช้งานมากที่สุดในปัจจุบัน ได้แก่ Fused Filament Fabrication (FFF) หรือ Fused Deposition Modeling (FDM) และ Stereolithography (SLA)

คุณอาจชอบ: ธุรกิจสื่อสิ่งพิมพ์ในยุคดิจิทัล: เคล็ดลับเอาตัวรอดปี 2562-2563

การใช้งานจริง

ภายในปี 2558 สิทธิบัตรจำนวนมากครอบคลุมเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติขั้นพื้นฐานหมดอายุ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการเผยแพร่ผลิตภัณฑ์ เทคโนโลยี วิธีการพิมพ์ 3 มิติที่ยืดหยุ่น และอุปกรณ์ที่คุ้มราคาอย่างมากมาย ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมต่างๆ ทั่วโลก

การพิมพ์ 3 มิติได้กลายเป็นเครื่องมือที่ใช้งานได้จริงในหลายพื้นที่ การระบาดใหญ่ของ COVID-19 ในปี 2020 ทำให้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติสามารถออกแบบและผลิตอุปกรณ์ได้อย่างรวดเร็ว การใช้งานการพิมพ์ 3 มิติสามารถพบได้ในขั้นตอนการวางแผน การพัฒนาเครื่องมือ และการออกแบบคุณลักษณะของสถาปนิก หลายองค์กรเลือกที่จะใช้กระบวนการออกแบบตั้งแต่ต้นจนจบ

แอปพลิเคชั่นที่ใช้งานได้จริงบางส่วนที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน ได้แก่ :

1. การศึกษา

หลักสูตรผสมผสานวิธีการพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างแนวคิดหรือภาพในโลก 3 มิติที่จับต้องได้ การออกแบบและสร้างแบบจำลองโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือราคาแพงและในสภาพแวดล้อมที่รวดเร็วและปลอดภัยยิ่งขึ้น ในความเป็นจริง การศึกษา STEM ได้รับการปฏิวัติด้วยเครื่องมือการพิมพ์ 3 มิติที่สร้างต้นแบบต้นทุนต่ำและรวดเร็ว ในทำนองเดียวกัน นักศึกษาวิชาโบราณคดี การออกแบบ ภูมิศาสตร์ และการแพทย์จะได้รับมุมมองที่ดีขึ้นจากสิ่งนี้

2. การแพทย์

แขนขาเทียมและแม้แต่เนื้อเยื่อ การปลูกถ่ายกระดูกและข้อโลหะที่มีลักษณะพิเศษที่มีรูพรุนที่ช่วยให้ผู้ป่วยประกอบเข้าด้วยกันได้ง่าย และการพิมพ์ชีวภาพของอวัยวะเทียมล้วนเป็นผลงานสนับสนุนของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ การทดสอบทางเภสัชกรรมบนเนื้อเยื่อที่พิมพ์ 3 มิติไม่เพียงแต่ประหยัดต้นทุนและประหยัดเวลาเท่านั้น แต่ยังเป็นขั้นตอนทางจริยธรรมในกระบวนการทดสอบทางการแพทย์อีกด้วย ในความเป็นจริง เทคโนโลยี Binder Jetting กำลังผลิตเม็ดยาที่มีรูพรุนสำหรับการใช้งานในปริมาณที่สูงขึ้น

3. การผลิตชิ้นส่วน

อุตสาหกรรมยานยนต์และอุตสาหกรรมอื่นๆ ได้รับประโยชน์อย่างมากจากเครื่องมือการพิมพ์ 3 มิติที่ใช้ผลิตชิ้นส่วนอะไหล่ ลองนึกภาพชิ้นส่วนที่ไม่ได้ผลิตแล้ว สามารถออกแบบและพิมพ์ชิ้นส่วนทดแทนได้ง่ายพอสมควร ปัจจุบัน บริษัทต่างๆ สามารถให้บริการปรับแต่งได้มากขึ้น คุณสามารถกำหนดวัตถุการออกแบบเองผ่านซอฟต์แวร์การปรับแต่งบนเว็บอย่างง่าย และสั่งซื้อสำหรับรายการผลลัพธ์ นึกถึงเคสมือถือ โคมไฟ และอื่นๆ ที่ไม่เหมือนใคร

4. การก่อสร้าง

บ้าน 3 มิติที่พิมพ์ได้คือต้นแบบที่สร้างไว้ล่วงหน้าซึ่งสามารถติดตั้งได้ที่ไซต์ต่างๆ ความร่วมมือใหม่และความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของเครื่องพิมพ์กำลังช่วยลดต้นทุนลงเรื่อยๆ การย้ายจากคอนกรีตไปสู่ส่วนผสมคอนกรีตที่เป็นนวัตกรรมใหม่กำลังช่วยพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ดีและราคาย่อมเยามากขึ้น มีเครื่องพิมพ์ 3D สำหรับงานก่อสร้างประเภทต่างๆ มากมาย ตั้งแต่เครื่องโพลาร์ไปจนถึงเครื่องพิมพ์ที่ติดตั้งโครงสำหรับตั้งสิ่งของ ไปจนถึงหุ่นยนต์เคลื่อนที่ บ้านจากการพิมพ์ 3 มิติสามารถเป็นทางออกสำหรับวิกฤตที่อยู่อาศัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ชนบทที่ได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศแปรปรวน

5. ศิลปะและการออกแบบ

ศิลปินทั่วโลกได้รับแรงบันดาลใจจากการพิมพ์ 3 มิติและได้นำเทคโนโลยีมาใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ตั้งแต่การออกแบบตกแต่งภายในและของตกแต่งบ้านไปจนถึงเครื่องประดับและประติมากรรม การทดลองออกแบบได้กลายเป็นกระบวนการที่คุ้มค่า ศิลปินหลายคนกำลังเรนเดอร์เวอร์ชัน 3 มิติเป็นสื่อที่ไม่ใช่ภาพ เช่น เสียงหรือเพลง หรือคนตาบอดจับต้องไม่ได้ เช่น ภาพวาด ฯลฯ

6. ของใช้ส่วนตัว

ในชีวิตประจำวัน สิ่งต่างๆ ถูกพิมพ์ 3 มิติมากขึ้นเรื่อยๆ ของใช้ในบ้านและเครื่องมือต่างๆ ที่มีขนาด รูปร่าง หรือสีต่างๆ สามารถแสดงผลได้ที่บ้าน เครื่องพิมพ์ 3D ช่วยให้คุณพิมพ์ชิ้นส่วนอะไหล่ได้เองที่บ้าน แทนที่จะสั่งพิมพ์เอง แล้วขาตั้งหรือชั้นวางของหรือฉากยึดที่เหมาะกับมุมห้องของคุณล่ะ? นึกถึงสิ่งเพิ่มเติมในชุดคอสเพลย์ เครื่องประดับแฟชั่น หรือออกแบบของเล่น แล้วจินตนาการถึงเกมใหม่!

7. อาหาร

การพิมพ์อาหาร 3 มิติถูกจำกัดให้ติดตามแป้งที่กินได้ชิ้นเดียวให้เป็นรูปร่างที่แม่นยำซึ่งกำหนดโดยโมเดล 3 มิติและคำแนะนำซอฟต์แวร์การหั่น วัสดุเส้นใยที่เรียกอีกอย่างว่าหลอดบรรจุอาหารมีตั้งแต่แป้งผสมอาหาร เช่น ถั่วบด แป้งคุกกี้ แยม มันบด ไปจนถึงแคสซิส ช็อกโกแลต ฟองดอง มาร์ซิแพน และพาสต้า พวกเขามาพร้อมกับสูตรและเทมเพลตที่โหลดไว้ล่วงหน้า ในการใช้งานทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ อาหารสามารถปรับแต่งได้ทั้งเนื้อสัมผัส รสชาติ หรือคุณค่าทางโภชนาการ ทำให้มีประโยชน์สำหรับสาขาต่างๆ เช่น การสำรวจอวกาศและการดูแลสุขภาพ

รูปแบบใหม่ของการแสดงออกได้รับผลลัพธ์เนื่องจากความพร้อมใช้งานของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ถึงเวลาที่คุณจะต้องใช้เครื่องพิมพ์ 3D ของคุณเองเพื่อสร้างงานออกแบบที่สามารถมอบความถนัดด้านการออกแบบของคุณให้โดดเด่นและเพิ่มการใช้งานจริง

ทำไมคุณควรได้รับหนึ่ง?

ความสะดวกในการใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติกำลังค่อยๆ กัดกร่อนคำถาม 'ทำไมต้องใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติที่บ้าน' ที่หลายๆ คนมี หากคุณเป็นผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรก ก็ถึงเวลาเพิ่มมูลค่าให้กับทักษะของคุณด้วยทักษะซอฟต์แวร์ CAD ยิ่งไปกว่านั้น ความพร้อมใช้งานออนไลน์ของการออกแบบสิ่งพิมพ์ที่หลากหลายสามารถให้แนวคิดแก่คุณในการเปิดธุรกิจขนาดเล็กจากที่บ้าน คิดตัวเลือกการให้ของขวัญในแบบของคุณ!

ความสะดวกในการพิมพ์ชิ้นส่วนอะไหล่และรายการเปลี่ยนทดแทน ช่วยลดการพึ่งพาการจัดส่งที่มีราคาแพงและระยะเวลารอคอย คุณจะเข้าถึงรายการต่างๆ ได้เร็วขึ้น และยังเพิ่มการเปลี่ยนแปลงและแก้ไขการออกแบบของคุณเองได้อีกด้วย นอกจากนี้ยังเป็นเครื่องมือการเรียนรู้และการฝึกอบรมที่ยอดเยี่ยมสำหรับเด็ก ๆ ในทุกกลุ่มอายุ

คุณอาจชอบ: 3D Animation จะยุติกระแสน้ำสำหรับ 2D Animation หรือไม่? มาหาคำตอบกันเถอะ!

รับแรงบันดาลใจ

ทุกสิ่งที่คุณทำทุกวันทั้งในบ้านหรือในสำนักงานของคุณอาจทำได้ง่ายขึ้นด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ตัวอย่างเช่น สมมติว่าคุณกำลังมองหาตัวยึดติดผนังแบบง่ายๆ ใกล้โต๊ะทำงานที่บ้านเพื่อแขวนหูฟัง คุณไม่จำเป็นต้องเรียกดูพอร์ทัลช้อปปิ้งออนไลน์ เพียงดาวน์โหลดการออกแบบที่สร้างไว้ล่วงหน้าจากอินเทอร์เน็ตแล้วพิมพ์ออกมา! ของใช้ในบ้านหลายชิ้นมีเวอร์ชันสำหรับพิมพ์ทางออนไลน์

“การใช้งานจริงและการใช้งานระดับมืออาชีพของการพิมพ์ 3 มิติเป็นสิ่งที่สร้างแรงบันดาลใจอย่างมาก ไม่ได้มีไว้สำหรับผู้ประกอบการที่เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีเท่านั้น มีประโยชน์หลายอย่างที่สามารถปรับปรุงบ้านและการใช้ชีวิตของคุณ คุณสามารถใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติของคุณเองที่บ้านได้” – ดังที่โชเอ ยามานา ประธานบริษัทโคนิก้า มินอลต้า กล่าวถึงในการสัมภาษณ์ครั้งล่าสุดของเขา

ตอนนี้คุณกำลังครุ่นคิดถึงการซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติ การพิมพ์ 3 มิติผ่านหลักสูตรออนไลน์สามารถเป็นขั้นตอนการเรียนรู้ได้ นอกจากนี้ยังมีวิดีโอออนไลน์เพื่อให้คุณสามารถเรียนรู้จากวิดีโอเหล่านี้ได้เช่นกัน